ベルトドライブプーリーシステム: 信頼性を高めるプーリー、ベルト、張力のマッチング

包装工場では、誰かがプーリーを測定する前に、6 週間に同じタイミング ベルトを 3 回交換しました。ドライブプーリーには半径方向の振れが 0.35 mm あり、溝の床が磨耗しており、新しいベルトはすべて数日以内に故障しました。ベルトは決して問題ではありませんでした。

速度を維持し、静かに動作し、予測可能なベルト寿命を実現するベルト ドライブ プーリー システムが必要な場合は、プーリーとベルトを 1 つの適合するセットとして扱います。何かを注文する前に、溝の形状、直径比、中心距離、張力方法を決定し、シャフトの位置合わせと振れの許容値を保持します。この順序で作業すると、高速包装、繊維、印刷ラインで見られる障害のほとんどが解消されます。

最初にプーリーを適合させ、次にベルトを選択します

プーリーは、速度比、巻き付け角度、およびベルトが回転するたびに受ける曲げ応力を設定します。磨耗したプーリーや不適切な形状のプーリーは、ベルトが定格使用時間に達するずっと前に、正しく指定されたベルトを破壊します。実際には、ベルトの価格のほんの一部の価格のプーリーによって、ベルトの寿命が 8,000 時間か 800 時間になるかが決まります。

プーリーの溝プロファイルとピッチまたはデータム直径という 2 つの測定値が、どのカタログよりも多くの情報を提供します。どちらもベルトを取り外し、シャフトを固定した状態でチェックする必要があります。どちらかが規格外の場合、ベルトの交換は一時的な解決策にすぎません。

ベルトドライブプーリーシステムの内容

完全なドライブトレインには通常、次の 4 つの要素があります。

• 入力速度を定義する、モーター シャフトにキーまたはブッシュで固定されたドライバー プーリー
• 機械シャフト上の従動プーリー。直径比によって出力速度を設定します。
• アイドラーまたはテンショナー プーリー。張力を設定したり巻き角を増やすために使用されます。
• ベルト自体の中心距離と必要な力に合わせたサイズ

4 つのいずれかがシステムに障害を起こす可能性があります。ブッシュの摩耗、アイドラー ベアリングの固着、または間違った溝角度に加工されたプーリーはすべて、ベルトのエッジの摩耗、異音、または負荷がかかるとベルトがプーリーから外れることとして現れます。

タイミングベルトドライブシステム用シンクロプーリー 同期駆動システム向けのタイミングプーリー。歯形とベルトの組み合わせをチェックすると、摩耗、騒音、負荷の故障を回避できます。 製品を見る→

溝のプロファイルとベルトのタイプは一致する必要があります

ベルト ファミリは交換可能ではなく、プーリも交換可能ではありません。細いプロファイルの溝にある古典的な V ベルトは深く装着されすぎて、負荷がかかると滑り、過熱します。間違った歯形のプーリー上でタイミング ベルトを走行させると、歯面が摩耗し、数百時間以内に実効ピッチが変動します。以下の表は、通常の産業サービスで機能する組み合わせを示しています。

修理作業では、ベルトのピッチとプーリーの歯形をペアとして確認する必要があり、理想的には記憶ではなくベルトの裏打ちプリントとプーリーのマーキングから確認する必要があります。ゴム製同期ベルトは、歯の形状が正確な比率を維持しながら、わずかな位置ずれを許容し、振動を十分に減衰するため、依然として一般的な産業用ドライブのデフォルトの選択肢です。

一般産業用タイミングドライブ用ゴム同期ベルト 同期動力伝達と位置決め用のゴム製タイミングベルト。修理中にピッチとプーリーの歯形が一致していることを確認します。 製品を見る→

直径比、速度、中心距離

速度比は被駆動直径をドライバー直径で割ったものですが、実際に重要な制約は最小プーリー直径です。小さなプーリーによりベルトが急激に曲がる必要があり、高比率ドライブでは曲げ疲労によってベルトの寿命が短くなります。 V ベルト ドライブでは通常、小さなプーリーを少なくとも 120 度巻き付ける必要があります。タイミングドライブには十分な噛み合い歯が必要で、通常は全負荷時に 6 つ以上必要です。

中心距離によってベルトの長さが決まります。設計の自由度がある場合は、中心距離が 2 つのプーリー直径の合計の 1 ～ 2 倍であれば、ラップ角度が適切に保たれ、ベアリングの負荷が軽減されます。スペースが狭い場合は、ベルトの方向を反転させずに、たるみ側のアイドラーが巻き角を回復します。

フルレシオと中心距離の計算手順については、当サイト独自の 同期ベルトドライブの設計ガイドライン 同じ手順に従います。

ベルトの寿命は張力と調整で決まります

ほとんどの設置で問題が発生するのは張力です。タイミングベルトは、ピークトルク下で歯が飛び出さないように十分にきつく締める必要がありますが、短いドライブの中間スパンで手で約90度ねじることができるほど十分に緩めている必要があります。 Vベルトが緩みます。張力が過剰になるとベアリングに負荷がかかり、プーリーの溝が摩耗し、ベルトのせいとされる鳴き音が発生します。

位置合わせの公差は、ほとんどの人が予想するよりも厳しいです。中心距離 100 mm ごとに、角度のずれは約 0.5 度未満、平行のずれは約 0.5 mm 未満にとどまる必要があります。どちらの数値も直定規と隙間ゲージで簡単に確認でき、ベルトを取り付ける前に修正するのが安価です。フィールドでの手順は、 ゴムシンクロベルトの取り付け 同じチェックを順番にカバーします。

高速包装および印刷ラインでは、周囲温度が上昇し、オイルミストが存在する場合でも、PU タイミング ベルトはゴムよりも長さを保持しやすいため、これらの位置に PU タイミング ベルトが指定されることがよくあります。

精密リニアおよび搬送ドライブ用の PU 同期ベルト 正確な位置決めと搬送のためのポリウレタン製タイミングベルト。安定した長さと低騒音は、パッケージング、印刷、その他の要求の厳しい駆動位置に適しています。 製品を見る→

実用的な選択チェックリスト

1. 機械が実際に必要とするモーター出力、入力速度、出力速度を記録します。
2. 既存のプーリーの直径を測定し、溝または歯を数えます。
3. ベルトのプロファイルは、記憶ではなく、ベルトの裏地またはプーリーのマークから確認してください。
4. 使用可能な中心距離とテンショナーが取り付け可能かどうかを確認してください。
5. 温度、油、ほこり、洗浄、衝撃荷重などの環境を定義します。
6. リードタイムが制約になる前に、標準の長さとカスタムの長さのどちらかを決定してください。
7. プーリーとベルトを一緒に注文すると、プロファイルとピッチが確実に一致します。

購入側の主なリスクは供給が分割されることです。ある供給元のベルトと別の供給元のプーリーは、両方ともそれぞれの公差内に収まっていても、正しく噛み合わない場合があります。 1 つのメーカーからペアを購入すると、そのリスクがなくなり、ドライブが早期に故障した場合の責任も解決されます。

メンテナンスと交換の練習

最初の 24 ～ 48 時間の走行後に新しいベルトを張り直し、設定を書き留めます。ベルトがクリープして落ち着き、張力のない新しいベルトが最初の 1 か月以内に繰り返し故障する最も一般的な原因です。

ベルトを交換するたびにプーリーを検査してください。溝底に沿って段差や尾根を指でなぞり、歯面の摩耗を確認し、ダイヤルゲージで振れを測定します。約 0.5 mm 以上磨耗した溝は、新しいベルトはすぐに古い形状に摩耗してしまうため、通常は再利用するよりも交換した方がよいでしょう。

ドライブが重要である同じ製造バッチからのスペアを保管し、直射日光、オゾン発生源、急な曲がりから避けて保管してください。継続的に稼働するラインの場合、棚に予備のプーリーをセットしておくと、予期せぬ停止を 1 回行うよりもはるかにコストが低くなります。

ベルトドライブプーリーシステムの問題のほとんどは、ベルトを取り付ける前に判明します。溝または歯のプロファイルを一致させ、直径比と巻き角度を常識的な範囲内に保ち、アライメントと張力を記載された値に設定すると、ドライブは定格寿命まで動作します。どれか一つでも間違えるとベルトは消耗品になってしまいます。最大 8600 mm の金型で製造されるロングピッチ同期ベルトや、印刷、梱包、繊維、太陽光発電、食品機械用のベルトなど、標準範囲外のドライブの場合は、3 回目の故障後ではなく、仕様の段階でベルトとプーリのメーカーに関与させることが有益です。